青贮玉米品种的选择(下)

2017-06-28 13:10史枢卿
中国乳业 2017年6期
关键词:籽粒淀粉秸秆

文/史枢卿

(杜邦中国集团有限公司先锋种子事业部)

青贮玉米品种的选择(下)

文/史枢卿

(杜邦中国集团有限公司先锋种子事业部)

▲接本刊2017年第4期

5 正确认识牧草产量与质量的关系

5.1 产量与质量往往是反比关系

以苜蓿干草为例,一般收获时间越晚,每亩干草收获量越大,因此农民往往会因为追求高产量,而导致苜蓿干草质量下降。

再以苜蓿青贮为例,收获时间越早,鲜草产量越高,但苜蓿青贮适宜做半干青贮,即通过田间割倒萎蔫使干物质达到40%~45%的水平,再粉碎切割制成青贮。

总的来讲,青贮收获得早,每亩鲜重高,但质量会差:一方面是由于水分太大,压实时营养随水分大量流走;另一方面会导致青贮品质变差。而收获得过晚,则导致青贮不易压实,进而导致每亩产量低。

在国内的生产实践中,历年来牧场管理人员担心青贮玉米收获量不够,90%的农场收获青贮玉米过早,干物质在25%~26%时就开始收获。而国外的大量科学数据显示,在干物质32%时收获,即使只收获玉米果穗及以上的青贮,每亩产奶量也远远大于25%干物质收获的高产整株青贮玉米,因此,在青贮玉米收获上,务必要重视质量大于重视产量。

5.2 每亩青贮产量的正确计算方法

5.2.1 国外每亩青贮产量

国外100%干物质青贮玉米产量一般是每公顷18~22 吨(即每亩1.2~1.4 吨),35%干物质标准青贮产量一般在每公顷40~70 吨(即每亩2.7~4.7 吨),但极少能达到每亩4.7 吨,即使达到4.7 吨/亩也是在高产土壤遇到充足雨水环境下才能实现的。全美国历年青贮产量平均为每亩2.4~2.8 吨,而且全是春播玉米,没有夏播玉米。

5.2.2 国内每亩青贮产量

国内常常讲每亩青贮产量可以达到5~6 吨,甚至可以达到8 吨。而根据笔者公司多年实测以及农户多年给牧场供应青贮的数据,一般春播玉米每亩全株产量年份好时可以达到4.1~4.2 吨,年份不好时只能收获3.5~3.6 吨;夏播玉米一般每亩产量在2.5~3.2 吨。在这种现实下,如果1 个农户每亩收获青贮玉米5~6 吨,往往意味着青贮玉米水分极大,无法制作出优质青贮。且这种青贮玉米的玉米粒往往也没有成熟,因为只有玉米粒逐渐成熟,才能降低田间玉米的含水量,而没有籽粒的灌浆发育,没有糖分从叶片、秸秆向籽粒转移形成淀粉,秸秆中的水分是无法下降的。

5.2.3 好的青贮玉米品种的判断方法

田间实测数据表明,空秆玉米,即便植株变黄,其水分仍然在70%以上。因此判断青贮玉米品种好坏的简单方法是,如果青贮产量极高,该青贮玉米品种极有可能在田间有大量的空秆,即基本上不是一个好的青贮玉米品种。在内蒙古种植的东陵白和英红青贮玉米,每亩播种收获密度在1.0~1.5 万株,但这些青贮玉米品种的籽粒都不发育,即使这样的密度,每亩产量也只有3.5~3.6 吨。因此,国内每亩青贮产量5~6 吨,甚至可以达到8吨的数据,多数是根据种植3~5 米小区的试验数据推算出来的每亩产量,而不是实际收获的每亩青贮产量,对此务必要有清醒的认识。

6 正确认识秸秆和籽粒

6.1 中国的青贮玉米品种审定标准现状

农户一味追求产量,必然导致青贮玉米中过高的秸秆比例,因为田间玉米秸秆中的水分永远比玉米籽粒中的水分高,过多关注产量会造成培育的品种是秸秆比例高的品种。

中国国家青贮玉米品种试验和各省的青贮玉米品种试验都只以青贮干物质产量来衡量的,虽然也列有部分质量指标,但在品种审定时,几乎没有因为质量好而能通过的品种评价方法,因此质量指标形同虚设,导致最后通过的品种多数是30%以上的空秆率,植株高大,籽粒产量(即淀粉含量)指标定的很低(比如15%)的品种。因此,没有育种企业会拿好的籽粒品种去参加审定、参与区试,造成目前市场上已审定通过的青贮玉米品种,从科学意义上讲,只能称作草玉米青贮,与全世界其它国家通行的青贮玉米品种完全不同。

青贮玉米在全球的推广史,是不断提高籽粒产量的过程,而中国的青贮玉米品种审定标准开历史倒车,培育的都是高秸秆比例、低玉米籽粒比例的品种。

6.2 青贮玉米的品种选择,质量永远大于产量

青贮玉米中的籽粒,如果经过充分破碎,在奶牛全消化道中的消化率可以达到90%以上;每千克100%干青贮玉米籽粒的泌乳净能是8.268 MJ(2 MCal)。秸秆在奶牛瘤胃中的30 h消化率一般在46%~63%,平均值在55%,即使经过240 h,一般青贮玉米中也有30%纤维不能被消化。除去玉米籽粒外,青贮玉米的其它部分每千克干物质的泌乳净能是4.268 MJ(1.02 MCal)。简单计算如下:

玉米粒部分:1 kg×90%消化率×8.268 MJ(2 MCal/kg)=7.531 MJ(1.8 MCal);

秸秆部分:1 kg×55%消化率×4.268 MJ(1.02 MCal)=2.343 MJ(0.56 MCal);

两者相比=7.531 MJ(1.8 MCal)/2.343 MJ(0.56 MCal)=3.2,即收获1 kg干玉米籽粒相当于3.2 kg干玉米秸秆。

如果再考虑含水量,青贮收获时玉米粒的含水量在40%,每亩干籽粒如能收获650 kg,则收获青贮时,可得到的鲜重籽粒产量公式:

籽粒鲜重产量=650 kg/亩×85%干物质/kg×85%青贮玉米籽粒成熟度/60%(青贮玉米籽粒部分中的干物质含量)=782 kg=0.782 吨(第一个85%指籽粒干物质含量,第二个85%指收青贮时籽粒成熟度只有最终籽粒的85%);

玉米秸秆的含水量在70%,每亩除籽粒外其它部分的产量(秸秆、叶片、棒轴、包叶等)=青贮亩产3.8 吨-籽粒产量0.782 吨=3吨;即鲜重时,秸秆是籽粒的3.84倍(3 吨/0.782 吨)。

如果按干重计算,籽粒=0.782吨×60%干物质=0.469 吨干物质;秸秆=3 吨×30%干物质含量=0.9 吨干物质;秸秆是籽粒的0.9吨/0.469 吨=1.9 倍。

每亩籽粒部分总的泌乳净能能=0.469 吨×1 000 kg/吨×7.531 MJ(1.8 MCal)=4 514.56 MJ(840 MCal);每亩秸秆总的泌乳净能=0.9 吨×1 000 kg/吨×2.343 MJ(0.56 MCal)=2 092 MJ(500 MCal);籽粒占全株总能量比=4514.56 MJ(840 MCal)/[4 514.56 MJ(840 MCal)+2092 MJ(500 MCal)]=63%;秸秆占全株总能量=2092 MJ(500 MCal)/[4 514.56 MJ(840 MCal)+2092 MJ(500 MCal)]=36%。因此,籽粒占总鲜重的比例为20%,而其占每亩全株总能量的63%;秸秆占总鲜重的80%,而其只占全株总能量的36%。

以上计算说明,一个好的青贮玉米品种必须首先是一个好的粮食品种。单纯追求产量,比如追求鲜重是籽粒产量3.8 倍的秸秆,就必然会忽视籽粒占比。即使按100%干物质产量来评价,秸秆干重仍然是籽粒的1.9 倍,因此仍然会导致育种者去追求秸秆产量。这就是为什么必须采用综合评价指标,必须把质量纳入统一指数中,否则必然导致劣币淘汰良币,差品种跑赢好品种的局面。质量与产量不是同等重要,而是质量永远比产量更重要,这就是为什么国外要求青贮玉米淀粉含量必须在30%以上,最好达到35%的本质原因。

6.3 国内干籽粒物质占比达不到国外常见的45%的原因

在研究教育财政经费支出对(与)经济增长状况关系中,常用以下3种指标:一是教育财政经费支出占国内生产总值(GDP)的比例;二是教育财政经费支出占国民生产总值(GNP)的比例;三是教育财政支出占财政支出的比重。其中,教育财政经费支出占GDP或GNP的比例是反映和评价一个国家(或地区)高等教育投入水平的通用指标,是高等教育财政支出相对规模的重要标志。本研究选用的指标是教育财政经费支出占地区GDP的比例。

追求干物质产量,甚至追求鲜重时,所得到的品种,即使测得的淀粉含量达到33%(假设测定方法正确,实际上很多国内淀粉检测方法测出的值要远远高于用国际标准酶测定分析值),籽粒占比一般也只能达到37%,而达不到国外的45%,可能是因为国内收获时籽粒含水量较高(比如在55%),籽粒的干物质中淀粉比例低,如在56%~65%,这与国际上玉米籽粒中以干物质计淀粉含量达70%是不同的,这就是品种上的差距。

7 产量与熟期

一般全生育期的品种,最后收获的籽粒产量高,收获青贮时,青贮的产量也高。但是熟期过长的品种,收获时籽粒发育淀粉线不能达到1/2~2/3,收获所得的青贮干物质中籽粒占比小,淀粉含量低,青贮营养浓度低,每吨干物质青贮的产奶量只有1 000~1 300 kg;而好的青贮,每吨干物质青贮产奶量可以达到1 500~1 600 kg,甚至可以达到1700 kg(表3和表4)。

熟期长的品种鲜重和干物质产量都比较高,因为收获时秸秆的含水量高,而籽粒几乎未发育到凹陷期,即淀粉还未开始积累,只是刚刚开始形成,从营养上,糖分多,但糖分在贮存压窖过程中,大半会流失,保存下来的糖分在发酵过程中也会被分解,而转化成淀粉后,才可以较完整的保存下来。一般建议青贮玉米收获时糖分不要超过10%,对于青贮玉米的发酵,4%~5%的糖分已经足够将青贮玉米发酵好,pH值可快速降到4.2以下。过高的糖分,意味着青贮玉米籽粒发育不成熟,最终造成青贮玉米的营养浓度低。

因此在熟期选择上,在我国新疆、宁夏、内蒙古通辽地区等地可以选择适当晚熟的品种,充分利用光热资源,而在黑龙江、内蒙古呼和浩特等地就不要选择晚熟品种做青贮,可选择中晚熟品种以积累更多淀粉为主。

在产量与熟期的矛盾中,首先要在满足籽粒成熟度的基础上,选择熟期长的品种,以实现满足质量基础上的产量提高。为了追求高产,选择长熟期品种,如果籽粒在收获时,籽粒淀粉线达不到1/2,这样的产量只形成了更多纤维,而缺乏高能量的淀粉。从前面的计算可以看出,按鲜重对应的能量计算,1 kg(淀粉线在2/3)玉米籽粒等于6.0~6.6 kg的鲜玉米秸秆的能量。

从能量角度,含玉米粒成熟度好的1 kg全株青贮,相当于2~4 kg籽粒成熟度差甚至很少有籽粒发育的全株青贮玉米。因此应该追求每亩3~4 吨籽粒成熟度好的全株玉米,而不是从小区试验推测出的每亩6~8 吨的产量。正常青贮玉米每亩干物质产量在1.2 吨(按35%干物质计算,标准青贮产量是3.5 吨)到1.4 吨(按35%干物质计算,标准青贮产量是4.0 吨),有高产区域(如宁夏、新疆、内蒙古通辽)高产年份的高产地块,每亩干物质有可能会达到1.6 吨(标准青贮产量4.5 吨)。也就是说正常春播玉米每亩3.5~4.0 吨产量是正常的青贮玉米品种,每亩超过4.5 吨产量的青贮玉米品种,往往意味着不是优质的青贮玉米,其中玉米籽粒含量会低,选用的品种多是不产玉米粒只长秸秆的草玉米品种、热带血缘品种或是几十年前被淘汰的极低产玉米品种,其淀粉含量一般低于15%,有的只有5%~10%。

表3 低淀粉含量青贮玉米品种产奶量低

表4 先玉青贮玉米品种检测数据

8 农艺性状

农艺特性列表可以帮助种植者选择和比较品种,国外对玉米品种,一般是将籽粒收获和青贮收获特性都列出来,很少有一个品种只适合饲料玉米生产,另一个品种只适合青贮玉米品种,无论是德国还是澳大利亚,2/3的品种都适合两种类型。在品种筛选上,我国严格培育筛选只适合青贮的品种,是不科学的。因为青贮玉米品种首先必须是一个好的粮食品种。在基于粮食高产的基础上,再筛选某些特定青贮性状,才是科学的做法。按澳大利亚先锋青贮玉米品种农艺性状打分,以先玉1321为例,列出该品种的农业特性(表5)。

表5 先玉1321(相对生育期122 天)农艺特性

9 结论

9.1 青贮玉米首先是玉米的一种用途,因此任何玉米品种都可以用来做青贮;好的青贮玉米品种首先必须是一个好的粮食玉米品种,淀粉含量低、籽实比例低的草玉米青贮玉米是错误的育种方向,从2017年开始将永久退出中国青贮玉米生产实践主流。

9.2 不是所有的粮食玉米品种都是优秀的青贮玉米品种,好的青贮玉米品种必须是在满足35%淀粉含量基础上,选择植株较高、熟期略长、干物质产量较高的玉米品种。如果产量与质量有矛盾,就宁可选择低产高淀粉含量的品种,也不能选择高产低淀粉含量的青贮玉米品种。

9.3 青贮玉米品种的审定,应该坚持以栽培学家种植、统计学家分析、以奶牛营养学为指导下的综合青贮玉米指标评价体系来评价,坚持质量重于产量的科学发展观。错误的青贮玉米育种造成中国牛奶生产成本居高不下,以先玉1321为代表的优质青贮玉米品种将为中国青贮玉米品种树立新标杆,将引导中国青贮玉米育种的持续进步。C

(续完)

史枢卿(1969-),男,硕士,国际商务师,从事青贮玉米品种和青贮微生物添加剂推广工作。

2017-03-24)

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